JP2000264186A

JP2000264186A - 電動式ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2000264186A
Application number: JP11068251A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yamamoto; 貴之山本; Hiroaki Aizawa; 相澤　　博昭
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP4298837B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モータを駆動源とするブレーキを備えた車両用
の電動式ブレーキ装置において、一連のブレーキ操作の
初期に、ブレーキ操作に起因しない一時的急変が車体減
速度に生じてブレーキ操作フィーリングが悪化すること
を防止する。【解決手段】ブレーキ操作値Ａから目標減速度Ｇ^*を求
めるためにブレーキ操作値Ａに掛け算される制御ゲイン
ｋを、一連のブレーキ操作の初期であって、ブレーキク
リアランスの消滅に起因した変化がモータの実駆動力Ｄ
に生じる可能性のある期間においては、小値ｂとなり、
その後は、大値ａとなるように変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータを駆動源と
するブレーキを備えた車両用の電動式ブレーキ装置に関
するものであり、特に、そのモータを制御する技術の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用のブレーキ装置の分野において
は、モータを用いてブレーキを電気的に作動させる電動
式ブレーキ装置が既に知られている。そして、特開平１
０−３３１８７６号公報には、次のような電動式ブレー
キ装置が開示されている。それは、(a) ブレーキペダル
等、運転者により操作されるブレーキ操作部材と、(b)
ブレーキ操作部材の操作力，操作ストローク等、操作値
を検出するブレーキ操作値センサと、(c) ブレーキと、
(d) コントローラとを含むように構成されている。

【０００３】ブレーキは、電源から供給される電力によ
り駆動されるモータの駆動力（駆動トルクを含む概念）
により摩擦材を、車輪と共に回転する回転体に押し付
け、それにより、その回転体に制動トルクを発生させ、
その発生させられた制動トルクにより車輪を制動するよ
うに構成される。ブレーキはさらに、一連のブレーキ操
作の開始前には摩擦材が回転体に接触しない状態にあ
り、その開始後に回転体に接触する状態に移行するよう
に構成される。ブレーキには、ブレーキパッドを摩擦
材、ディスクを回転体としてそれぞれ備えたディスク式
と、ブレーキライニングを摩擦材、ドラムを回転体とし
てそれぞれ備えたドラム式とがある。

【０００４】コントローラは、ブレーキ操作部材の操作
値とモータに供給される信号との間に予め定められた関
係に従い、かつ、ブレーキ操作値センサにより検出され
たブレーキ操作値に基づき、モータを制御するように構
成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発
明の効果】この種の電動式ブレーキ装置においては、一
連のブレーキ操作の初期において、ブレーキ操作値の時
間的な増加勾配がほぼ一定であっても、ブレーキの制動
トルクに一時的な急変が発生してしまい、ブレーキ操作
フィーリングが悪化するおそれがある。以下、その一例
を具体的に説明する。

【０００６】この種の電動式ブレーキ装置においては、
ブレーキ制御中、モータがフィードバック制御される場
合がある。この場合、モータの駆動力の実際値である実
駆動力と目標駆動力との差を監視しつつ、その差ができ
る限り早期に０になるように、モータに供給される信号
が決定される。上記フィードバック制御の一例は、比例
制御と微分制御と積分制御とを一緒に行うＰＩＤ制御で
ある。

【０００７】前述のように、ブレーキにおいては、一連
のブレーキ操作の開始前にあっては、摩擦材が回転体か
ら離間させられているため、それら摩擦材と回転体との
間にクリアランス（以下、「ブレーキクリアランス」と
いう）が存在する。そして、一連のブレーキ操作が開始
されると、まず、モータの駆動によってブレーキクリア
ランスが減少させられる。ブレーキクリアランスが存在
するうちは、モータの実駆動力は増加するがその増加量
は少ない。モータが外部から受ける負荷が小さいからで
ある。さらに、ブレーキクリアランスが存在するうちは
もちろん、制動トルクは発生せず、車体減速度も発生し
ない。その後、ブレーキクリアランスが消滅させられる
と、モータが摩擦材から負荷を受けるため、モータの実
駆動力が、ブレーキクリアランスの消滅前におけるより
急な勾配で増加するとともに、制動トルクが発生し、車
体減速度も発生する。

【０００８】このように、この電動式ブレーキ装置にお
いては、モータが外部から受ける負荷が、ブレーキクリ
アランスが消滅する後より消滅する前の方が小さい。そ
れにもかかわらず、モータのフィードバック制御を、ブ
レーキクリアランスが消滅する前と後とで同じ規則に従
って実行すると、次のような事態が生じる。

【０００９】すなわち、ブレーキクリアランスが消滅す
る前においては、モータの負荷が小さいため、モータの
実駆動力の増加勾配が不足し、そのため、実駆動力が目
標駆動力をやや大きく下回る。その結果、フィードバッ
ク制御により、モータが比較的高速で作動させられ、摩
擦材が回転体に強くかつ高速で衝突させられる。このよ
うにして摩擦材が回転体に衝突させられてブレーキクリ
アランスが消滅した直後には、モータの実駆動力の増加
勾配が過大になり、そのため、図７に示すように、時期
ｔ₁において制動トルクが急増し、車体減速度も急増す
る。その結果、実駆動力（同図において「実加圧力Ｆ」
に対応する）は今度は、目標駆動力（同図において「目
標加圧力Ｆ^*」に対応する）をやや大きく上回ることに
なり、そのため、フィードバック制御により、モータの
実駆動力が急減させられ、その結果、同図に示すよう
に、制動トルクが急増から急減に転じ、車体減速度も急
増から急減に転じる。

【００１０】このように、一連のブレーキ操作の初期で
あって、摩擦材が回転体に接触しない状態から接触する
状態に移行する際には、その移行に起因する変化すなわ
ち制動トルクの急増および急減が生じる可能性があり、
そのような制動トルクの変化はブレーキ操作フィーリン
グを悪化させる要因となる。そのような制動トルクの変
化は、ブレーキ操作値の時間的変化に起因しない変化を
車体減速度に生じさせることになるからである。

【００１１】このような事情を背景として、本発明は、
一連のブレーキ操作の初期において、ブレーキ操作に起
因しない車体減速度の変化が一時的に生じてブレーキ操
作フィーリングが悪化することを抑制することを課題と
してなされたものであり、本発明によって下記各態様が
得られる。各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各
項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する
形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴
およびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするた
めであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合
せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではな
い。

【００１２】(1) 運転者により操作されるブレーキ操作
部材と、そのブレーキ操作部材の操作値を検出するブレ
ーキ操作値センサと、電力により駆動されるモータの駆
動力により摩擦材を、車輪と共に回転する回転体に押し
付け、それにより、その回転体に制動トルクを発生さ
せ、その発生させられた制動トルクにより車輪を制動す
るブレーキであって、一連のブレーキ操作の開始前には
前記摩擦材が前記回転体に接触しない不接触状態にあ
り、その開始後に回転体に接触する接触状態に移行する
ものと、前記ブレーキ操作部材の操作値と前記モータに
供給される信号との間に予め定められた関係に従い、か
つ、前記ブレーキ操作値センサにより検出されたブレー
キ操作値に基づき、モータを制御するコントローラとを
含む電動式ブレーキ装置において、前記コントローラ
に、前記摩擦材の不接触状態から接触状態への移行に起
因する前記制動トルクの変化が生じる可能性がある期間
からその可能性がない期間に移行するのに応じて、同じ
ブレーキ操作値に対応する前記モータの駆動力と作動速
度との少なくとも一方が増加するように前記ブレーキ操
作値と前記モータに供給される信号との関係を変化させ
る関係変化部を設けたことを特徴とする電動式ブレーキ
装置〔請求項１〕。この電動式ブレーキ装置において
は、一連のブレーキ操作の開始に伴い、摩擦材が回転体
に接触しない不接触状態から接触する接触状態に移行す
るが、同じブレーキ操作値に対応するモータの駆動力と
作動速度との少なくとも一方が、その移行に起因する制
動トルクの変化が生じる可能性がある期間においては小
さくなり、その可能性がない期間においては大きくなる
ように、前記関係が変化させられる。一方、ブレーキ操
作値に対する制動トルクの応答性は、同じブレーキ操作
値に対応するモータの駆動力と作動速度との少なくとも
一方が小さい場合において大きい場合におけるより低下
する。したがって、摩擦材の不接触状態から接触状態へ
の移行に起因して制動トルクが変化する量が、同じブレ
ーキ操作値に対応するモータの駆動力と作動速度との少
なくとも一方が小さい場合において大きい場合における
より少なくて済む。したがって、この電動式ブレーキ装
置によれば、摩擦材の不接触状態から接触状態への移行
に起因する制動トルクの変化が生じることが抑制され
る。すなわち、ブレーキクリアランスの消滅に起因した
車体減速度の変化が抑制されるのであり、その結果、一
連のブレーキ操作の初期においてブレーキ操作フィーリ
ングが悪化することが抑制される。この電動式ブレーキ
装置においては、ブレーキをドラム式としたり、ディス
ク式とすることができる。 (2) 前記関係変化部が、同じブレーキ操作値に対応する
前記モータの駆動力と作動速度との少なくとも一方が増
加するように前記ブレーキ操作値と前記モータに供給さ
れる信号との関係を変化させる時期を、前記摩擦材の摩
耗量に追従して変化させる時期変化手段を含む(1) 項に
記載の電動式ブレーキ装置〔請求項２〕。摩擦材は使用
につれて摩耗するのが一般的であり、また、摩擦材の摩
耗量が多いほどブレーキクリアランスが大きくなる。ま
た、摩擦材の不接触状態から接触状態への移行時期は、
摩擦材の摩耗量によって変化し、具体的には、摩擦材の
摩耗量が大きいほど遅くなる。また、その移行時期が遅
くなれば、それに合わせて、同じブレーキ操作値に対応
するモータの駆動力と作動速度との少なくとも一方が増
加するように前記関係を変化させる時期を遅くすること
が望ましい。このような知見に基づいて本項に記載の電
動式ブレーキ装置がなされたのであり、よって、この電
動式ブレーキ装置によれば、前記関係を変化させる時期
をブレーキクリアンスの実際値との関係において適正化
し得る。 (3) 前記関係変化部が、前記モータの駆動力であるかま
たはそれに関連する量であるモータ駆動力関連量と、そ
のモータ駆動力関連量の時間的変化勾配と、前記モータ
の作動位置であるかまたはそれに関連する量であるモー
タ作動位置関連量と、そのモータ作動位置関連量の時間
的変化勾配との少なくとも一方に基づいて前記関係を変
化させる関係変化手段を含む(1) または(2) 項に記載の
電動式ブレーキ装置。摩擦材が不接触状態から接触状態
に移行する時期においては、モータの駆動力または作動
位置がある値に増加しているのが普通であり、さらに、
その移行の前後で、モータの駆動力または作動位置の変
化勾配が大きく変化するのが普通である。一方、その移
行時期は、同じブレーキ操作値に対応するモータの駆動
力と作動速度との少なくとも一方が増加するように前記
関係を変化させる時期を決定するために利用することが
適当である物理量である。このような知見に基づいて本
項に記載の電動式ブレーキ装置がなされたのであり、よ
って、この電動式ブレーキ装置によれば、摩擦材の不接
触状態から接触状態への移行時期を考慮することによ
り、前記関係を理想的な時期に変化させることが容易に
なる。この電動式ブレーキ装置において「モータの駆動
力に関連する量」は例えば、モータにより摩擦材が回転
体に対して加圧される加圧力とすることができ、また、
「モータの作動位置に関連する量」は例えば、モータに
より駆動される部材（例えば、摩擦材）の作動位置とす
ることができる。 (4) 前記関係変化部が、前記モータの駆動力であるかま
たはそれに関連する量であるモータ駆動力関連量と、そ
のモータ駆動力関連量の時間的変化勾配との少なくとも
一方に基づいて前記ブレーキ操作値と前記モータに供給
される信号との関係を変化させる関係変化手段を含む
(1) または(2) 項に記載の電動式ブレーキ装置〔請求項
３〕。前記(3) 項に記載の説明から明らかなように、モ
ータ駆動力またはそれの変化勾配は、摩擦材の不接触状
態から接触状態への移行時期を取得するために利用する
ことが適当である物理量である。また、ブレーキがディ
スク式である場合には一般に、モータ駆動力およびそれ
の変化勾配は、モータ作動位置またはそれの変化勾配と
は異なり、ブレーキクリランスによって変化しない。一
方、ブレーキがドラム式である場合には、摩擦材を回転
体から離間させる向きに常時付勢するリターンスプリン
グが用いられるのが普通であるため、ディスク式である
場合とは異なり、ブレーキクリアランスによって変化す
るが、モータ作動位置およびそれの変化勾配におけるほ
どには大きく変化しない。このような知見に基づいて本
項に記載の電動式ブレーキ装置がなされたのであり、よ
って、この電動式ブレーキ装置によれば、ブレーキクリ
アランスの変化に左右されることなく、摩擦材の不接触
状態から接触状態への移行時期を正確に把握可能となる
とともに、その移行時期との関係において前記関係の変
化を容易に適正化し得る。この電動式ブレーキ装置にお
いて「モータの駆動力に関連する量」は例えば、モータ
により摩擦材が回転体に対して加圧される加圧力とする
ことができ、また、「モータの作動位置に関連する量」
は例えば、モータにより駆動される部材（例えば、摩擦
材）の作動位置とすることができる。 (5) 前記関係変化手段が、前記摩擦材が不接触状態から
接触状態に移行したときの前記モータ駆動力関連量を参
照値として取得するとともに、同じブレーキ操作値に対
応する前記モータの駆動力と作動速度との少なくとも一
方が増加するように前記関係を変化させる時期を、前記
取得された参照値に基づいて決定する時期決定手段を含
む(4) 項に記載の電動式ブレーキ装置。この電動式ブレ
ーキ装置において「関係を変化させる時期」は例えば、
取得された参照値に一定値を加算することによって取得
された基準関連量までモータ駆動力関連量が増加した時
期に決定することができる。 (6) 前記時期決定手段が、前記モータ駆動力関連量の時
間的変化勾配を逐次取得するとともに、今回取得した時
間的変化勾配の、前回取得した時間的変化勾配からの変
化量である勾配変化量が基準変化量に増加したときの前
記モータ駆動力関連量を前記参照値に決定する参照値決
定手段を含む(5) 項に記載の電動式ブレーキ装置。 (7) 前記参照値決定手段が、前記モータ駆動力関連量の
増加中に前記勾配変化量が前記基準変化量に増加したと
きの前記モータ駆動力関連量を前記参照値に決定する第
１決定手段を含む(6) 項に記載の電動式ブレーキ装置。 (8) 前記参照値決定手段が、前記モータ駆動力関連量の
減少中に前記勾配変化量が前記基準変化量に増加したと
きの前記モータ駆動力関連量を前記参照値に決定する第
２決定手段を含む(6) または(7) 項に記載の電動式ブレ
ーキ装置。 (9) 前記関係が、前記ブレーキ操作値から前記モータの
駆動力またはそれに関連する量の目標値を求めるために
そのブレーキ操作値に掛け算される制御ゲインである
(1) ないし(8) 項のいずれかに記載の電動式ブレーキ装
置。 (10)前記モータが、相対回転可能なロータおよびステー
タと、そのロータの回転軸線まわりに並んだ複数のコイ
ルとを有するとともに、それら複数のコイルが正回転方
向に順に励磁されれば、モータが前記摩擦材を前記回転
体に接近させる向きの力が増加する一方、それら複数の
コイルが逆回転方向に順に励磁されれば、モータが摩擦
材を回転体から離間させる向きの力が増加するものであ
り、前記コントローラが、ブレーキ操作値の増加中であ
って、前記可能性がない期間のうち前記可能性がある期
間に先行する部分において、前記可能性がない期間にお
いて利用されるものとして予め定められた前記関係に従
い、かつ、前記ブレーキ操作値センサにより検出された
ブレーキ操作値に基づき、前記モータにそれの複数のコ
イルを正回転方向に順に励磁するための第１励磁信号を
供給する第１励磁信号供給部を含み、前記関係変化部
が、前記可能性がある期間において、予め定められた時
間の間、モータにそれの複数のコイルを逆回転方向に順
に、予め定められた電力で励磁するための第２励磁信号
を供給する第２励磁信号供給部を含む(1) 項に記載の電
動式ブレーキ装置〔請求項４〕。この電動式ブレーキ装
置によれば、減速状態にあるモータにより摩擦材が回転
体に接触させられるため、減速状態にないモータにより
接触させられる場合に比較し、摩擦材が回転体に衝突す
る際の強さが軽減される。したがって、この電動式ブレ
ーキ装置によれば、摩擦材の不接触状態から接触状態へ
の移行に起因する制動トルクの変化が生じることが抑制
され、その結果、一連のブレーキ操作の初期においてブ
レーキ操作フィーリングが悪化することが抑制される。
この電動式ブレーキ装置において「電力」は、電圧によ
り表現したり、電流により表現することができる。ま
た、この電動式ブレーキ装置において「ブレーキ」は、
ドラム式としたり、ディスク式とすることができる。 (11)前記第２励磁信号供給部が、前記時間と前記電力と
の少なくとも一方を、前記ブレーキ操作値またはそれに
関連する量と、前記モータの回転速度またはそれに関連
する量との少なくとも一方に基づいて設定する設定手段
を含む(10)項に記載の電動式ブレーキ装置〔請求項
５〕。摩擦材の不接触状態から接触状態への移行に起因
する制動トルクの変化が生じる可能性がある期間におい
ては、複数のコイルを逆回転方向に順に励磁すること
が、モータを逆転させるためにではなく、減速させるた
めに行われることが望ましい。モータが逆転させられる
と、モータの実駆動力の増加勾配が不足するおそれがあ
るからである。一方、モータの減速量の過不足を防止す
るためには、前記時間と前記電力との少なくとも一方
を、モータの回転速度またはブレーキ操作値すなわちモ
ータの目標駆動力に応じて設定することが望ましい。こ
のような知見に基づいて本項に記載の電動式ブレーキ装
置がなされたのであり、よって、この電動式ブレーキ装
置によれば、モータの減速量をモータの回転速度または
目標駆動力との関係において適正化し得る。この電動式
ブレーキ装置において「ブレーキ操作値に関連する量」
は例えば、モータの駆動力の目標値としたり、モータに
より摩擦材が回転体に対して加圧される加圧力の目標値
としたり、モータの回転位置の目標値とすることができ
る。また、「モータの回転速度に関連する量」は例え
ば、モータにより駆動される部材（例えば、摩擦材）の
作動速度とすることができる。 (12)前記設定手段が、前記時間と前記電力とのいずれか
を、前記モータの回転速度が増加するにつれて増加する
とともに、前記ブレーキ操作値が増加するにつれて増加
するように変化させる手段を含む(11)項に記載の電動式
ブレーキ装置。モータの回転速度が大きいほど、摩擦材
が回転体に強く衝突する傾向が強く、また、ブレーキ操
作値が大きいほど、摩擦材が回転体に強く衝突する傾向
が強い。一方、前記時間が長いほど、モータが大きく減
速させられる傾向が強く、また、前記電力が大きいほ
ど、モータが大きく減速させられる傾向が強い。このよ
うな知見に基づいて本項に記載の電動式ブレーキ装置が
なされたのであり、よって、この電動式ブレーキ装置に
よれば、前記時間または前記電力がモータ回転速度およ
びブレーキ操作値との関係において適正化され、モータ
の減速量も適正化される。 (13)前記第１励磁信号供給部が、前記第１励磁信号の供
給を、一連のブレーキ操作の開始時に開始するものであ
る(11)または(12)項に記載の電動式ブレーキ装置。 (14)前記第２励磁信号供給部が、前記第２励磁信号の供
給を、前記モータの駆動力またはそれに関連する量であ
るモータ駆動力関連量と、そのモータ駆動力関連量の変
化勾配との少なくとも一方に関して予め定められた条件
が成立した時期に開始するものである(11)ないし(13)項
のいずれかに記載の電動式ブレーキ装置。 (15)前記第２励磁信号供給部が、前記第２励磁信号の供
給を、前記ロータの回転速度またはそれに関連する量で
あるロータ回転速度関連量と、そのロータ回転速度関連
量の変化勾配との少なくとも一方に関して予め定められ
た条件が成立した時期に開始するものである(11)ないし
(13)項のいずれかに記載の電動式ブレーキ装置。 (16)前記コントローラが、さらに、(a) 前記ブレーキ操
作部材の操作速度が基準値以上である急ブレーキ操作時
に前記関係変化部が作動することを禁止する作動禁止部
と、(b) 急ブレーキ操作時に、その急ブレーキ操作時に
利用されるものとして予め定められた前記関係に従い、
かつ、前記ブレーキ操作値センサにより検出されたブレ
ーキ操作値に基づき、前記モータを制御する急ブレーキ
操作時制御部とを含む(1) ないし(15)項のいずれかに記
載の電動式ブレーキ装置〔請求項６〕。摩擦材の不接触
状態から接触状態への移行に起因する制動トルクの変化
が生じる可能性がある期間においては、ブレーキ操作値
に対する制動トルクの応答性が、前記関係変化部を作動
させた場合において作動させない場合におけるより低下
する。一方、急ブレーキ操作時において通常ブレーキ操
作時におけるより、制動トルクの応答性を向上させる必
要性が高い。このような知見に基づいて本項に記載の電
動式ブレーキ装置がなされたのであり、よって、この電
動式ブレーキ装置によれば、急ブレーキ操作時に制動ト
ルクの応答性を低下させることなく、通常ブレーキ操作
時にブレーキ操作フィーリングの悪化が防止される。こ
の電動式ブレーキ装置において「ブレーキ」は、ドラム
式としたり、ディスク式とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１には、本発明の第１実施形態である電
動式ブレーキ装置の全体構成が示されている。この電動
式ブレーキ装置は、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪Ｒ
Ｌ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられている。左右前
輪ＦＬ，ＦＲにはＤＣモータを駆動源とするとともに流
体圧を使用しない電動式ディスクブレーキが設けられて
いる。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、ＤＣモータを駆
動源とするとともに流体圧を使用しない電動式ドラムブ
レーキが設けられている。ただし、本実施形態を通して
本発明を理解するために説明することが特に必要である
のは電動式ドラムブレーキであるため、同図には、左右
後輪の一方に設けられた電動式ドラムブレーキ（以下、
単に「ブレーキ」という）１０のみが代表的に示されて
いる。

【００１５】電動式ブレーキ装置は、ブレーキ１０に加
えて、ブレーキペダル１２をブレーキ操作部材として備
えるとともに、図示しない反力付与機構を備えている。
ブレーキペダル１２は、車両左右方向に延びる一軸線ま
わりに回動可能に車体に取り付けられている。反力付与
機構は、ブレーキペダル１２の操作ストロークに応じた
反力をブレーキペダル１２に発生させる。電動式ブレー
キ装置はさらに、ブレーキ操作値センサ１４を備えてい
る。ブレーキ操作値センサ１４は、ブレーキペダル１２
の操作力または操作ストロークをブレーキ操作値として
検出する。ブレーキ操作値センサ１４は、ブレーキペダ
ル１２の操作力を歪みゲージ等により検出する形式とし
たり、ブレーキペダル１２の回動角をロータリポテンシ
ョメータにより検出する形式とすることができる。

【００１６】電動式ブレーキ装置はさらに、モータ駆動
力センサ１８を備えている。モータ駆動力センサ１８に
ついては後に詳述する。

【００１７】電動式ブレーキ装置はさらに、電子制御ユ
ニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）２０と、電源と
してのバッテリ２２とを備えている。ＥＣＵ２０は、Ｃ
ＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを主体と
して構成されている。ＲＯＭには、図４ないし図６にそ
れぞれにフローチャートで表されているブレーキ制御ル
ーチン，制御ゲイン決定ルーチンおよび参照値決定ルー
チンを始めとして各種ルーチンが記憶されており、それ
らルーチンがＣＰＵによりＲＡＭを使用つつ実行される
ことにより、ブレーキ１０が制御される。バッテリ２２
は、車両のエンジンの回転により充電させられる。

【００１８】図２には、ブレーキ１０が拡大されて示さ
れている。

【００１９】ブレーキ１０は、図示しない車体に取り付
けられた非回転部材としての、ほぼ円板状を成すバッキ
ングプレート２００と、内周面に摩擦面２０２を備えて
車輪と共に回転するドラム２０４とを備えている。同図
には、車両前進時に車輪が回転するのに伴ってドラム２
０４が回転するドラム回転方向が矢印で示されている。

【００２０】バッキングプレート２００の一直径方向に
隔たった２箇所には、それぞれアンカ部材としてのアン
カピン２０６と中継リンクとしてのアジャスタ２０８と
が設けられている。アンカピン２０６はバッキングプレ
ート２００に位置固定に取り付けられている。一方、ア
ジャスタ２０８はフローティング式とされている。それ
らアンカピン２０６とアジャスタ２０８との間には、各
々円弧状を成す一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０
ｂがドラム２０４の内周面に対面するように取り付けら
れている。一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂ
は、シューホールドダウン装置２１２ａ，２１２ｂによ
ってバッキングプレート２００にそれの面に沿って移動
可能に取り付けられている。なお、バッキングプレート
２００の中央に設けられた貫通穴には、図示しないアク
スルシャフトが回転可能に突出して設けられるようにな
っている。

【００２１】一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂ
は、一端部同士がアジャスタ２０８により相互に接近は
不能、隔離は可能に連結される一方、各他端部がアンカ
ピン２０６と当接させられており、それにより、各端部
の回りに回動可能に支持されている。一対のブレーキシ
ュー２１０ａ，２１０ｂの一端部同士は、アジャスタス
プリング２１４によりアジャスタ２０８を介して互いに
接近する向きに付勢されている。一方、一対のブレーキ
シュー２１０ａ，２１０ｂの各他端部は各シューリター
ンスプリング２１５ａ，２１５ｂによりアンカピン２０
６に向かって付勢されている。各ブレーキシュー２１０
ａ，２１０ｂの外周面にブレーキライニング２１６ａ，
２１６ｂが保持され、それら一対のブレーキライニング
２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４の内周面に接触させ
られることにより、それらブレーキライニング２１６
ａ，２１６ｂとドラム２０４との間に摩擦力が発生す
る。アジャスタ２０８は、一対のブレーキライニング２
１６ａ，２１６ｂとドラム２０４との隙間を一対のブレ
ーキシュー２１０ａ，２１０ｂの摩耗に応じて自動的に
調整する。

【００２２】各ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂはリ
ム２２０とウェブ２２２とから構成されており、一対の
ブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂの一方のウェブ２２
２には、レバー２３０がドラム２０４の回転軸線と交差
する方向に回動可能に取り付けられている。ウェブ２２
２にレバー支持部材としてのピン２３２が位置固定に取
り付けられ、そのピン２３２にレバー２３０の一端部が
回動可能に連結されているのである。このレバー２３０
と他方のブレーキシュー２１０ｂとの互いに対向する部
分の切欠きには、力伝達部材としてのストラット２３６
の両端が係合させられている。このストラット２３６は
その長さをねじ機構により調節するアジャスト機能を備
えている。

【００２３】以上の説明から明らかなように、ブレーキ
１０は、車体の前進時にも後退時にも、いずれのブレー
キシュー２１０ａ，２１０ｂにもセルフサーボ効果が発
生するデュオサーボ型なのである。

【００２４】レバー２３０の他端部（自由端部）にはケ
ーブル２４０の一端部が連結されている。このケーブル
２４０は、複数本のワイヤをより合わせて構成されてお
り、フレキシブルである。このケーブル２４０は、バッ
キングプレート２００に取り付けられたシュー拡張アク
チュエータ２５０により駆動される。シュー拡張アクチ
ュエータ２５０は、図３に拡大して示すように、ＤＣモ
ータ（以下、単に「モータ」という）２５１の回転軸に
減速機２５２の入力軸が連結され、その減速機２５２の
出力軸に運動変換機構としてのボールねじ機構２５４の
入力部材が連結されて構成されており、そのボールねじ
機構２５４の出力部材にケーブル２４０の他端部が連結
されている。ボールねじ機構２５４は、モータ２５１の
回転運動を直線運動に変換する機構である。図において
符号２５６および２５８は共にブラケットを示し、ま
た、符号２６０および２６２は共に、各ブラケット２５
６，２５８をバッキングプレート２００へ取り付けるた
めの取付けボルトを示している。

【００２５】ボールねじ機構２５４は、入力部材として
のおねじ２６４に出力部材としてのナット２６６が図示
しない複数個のボールを介して螺合されて構成されてい
る。ナット２６６は固定部材としてのハウジング２６７
に回転不能かつ軸方向移動可能に嵌合されている。それ
により、おねじ２６４の回転運動がナット２６６の直線
運動に変換される。ナット２６６の両端部のうちおねじ
２６４の側とは反対側の端部に出力シャフト２６８が同
軸に取り付けられている。それらおねじ２６４，ナット
２６６および出力シャフト２６８の相互の摺動部へのダ
ストの侵入が、ハウジング２６７および伸縮可能なダス
トブーツ２７０により阻止されている。

【００２６】出力シャフト２６８とケーブル２４０の他
端部との結合は次のような構成により行われる。すなわ
ち、出力シャフト２６８の両端部のうちボールねじ機構
２５４の側とは反対側の端部にケーブル取付け用おねじ
２７２が形成される一方、ケーブル２４０の他端部にケ
ーブル取付け用ナット２７４が結合されている。そのケ
ーブル取付け用ナット２７４がケーブル取付け用おねじ
２７２に螺合され、そのケーブル取付け用おねじ２７２
に回り止め用ナット２７６が螺合されるとともに、その
回り止め用ナット２７６がケーブル取付け用ナット２７
４に押し付けられることにより、ケーブル取付け用ナッ
ト２７４の緩みが防止されている。

【００２７】以上のように構成されたシュー拡張アクチ
ュエータ２５０は、ブレーキペダル１２の操作時にケー
ブル２４０に引張力を付与し、それにより、レバー２３
０がそれの他端部がブレーキシュー２１０ｂから離隔さ
れる向きに回動させられ、その結果、ストラット２３６
により一対のブレーキシュー２１０ａ，２１０ｂが拡張
される。

【００２８】ブレーキ１０は、一対のブレーキシュー２
１０ａ，２１０ｂをそれに発生するセルフサーボ効果に
打ち勝って収縮させるのに効果的なシュー収縮機構を備
えている。シュー収縮機構は、本実施形態においては、
図２に示すように、レバー２３０とバッキングプレート
２００との間に張り渡されたリターンスプリング２８０
とされている。このリターンスプリング２８０は、ケー
ブル２４０と同軸に張り渡されるとともに、一端部がレ
バー２３０の他端部に、他端部がシュー拡張アクチュエ
ータ２５０のうちの固定部分（例えば、ハウジング，ブ
ラケット等）にそれぞれ係合させられている。したがっ
て、ブレーキペダル１２の操作の解除時に、シュー拡張
アクチュエータ２５０が初期位置に向かって戻されれ
ば、レバー２３０はリターンスプリング２８０の圧縮力
によって初期位置に向かって回動させられる。

【００２９】前記モータ駆動力センサ１８は、レバー２
３０に装着されている。モータ駆動力センサ１８は、歪
みゲージ方式であり、レバー２３０に生じた歪みを検出
するとともに、その検出した歪みに基づいてそのレバー
２３０にモータ２５１が加えたモータ駆動力Ｄを検出す
る。

【００３０】なお、モータ駆動力センサ１８は、他の方
式でモータ駆動力Ｄを検出するものとすることが可能で
ある。例えば、モータ２５１に供給された電流を検出す
るモータ電流センサをそのモータ２５１に設け、かつ、
モータ２５１に供給された電流と、そのモータ２５１が
レバー２３０に加えたモータ駆動力Ｄとの間に成立する
一定の関係を利用することにより、モータ電流センサに
より検出された電流からモータ駆動力Ｄを検出すること
が可能なのである。

【００３１】以上説明したブレーキ１０のモータ２５１
はＥＣＵ２０のコンピュータにより制御される。以下、
この制御を説明するが、まず、概略的に説明し、次に、
図４ないし図６のフローチャートを参照しつつ具体的に
説明する。

【００３２】ＥＣＵ２０は、ブレーキ操作値Ａに基づ
き、ブレーキ１０により発生させる車体減速度の目標値
である目標減速度Ｇ^*を決定する。

【００３３】ＥＣＵ２０はさらに、モータ２５１がレバ
ー２３０を介してブレーキライニング２１６ａ，２１６
ｂをドラム２０４に加圧する加圧力の目標値である目標
加圧力Ｆ^*を決定する。すなわち、ＥＣＵ２０は、その
目標加圧力Ｆ^*を、決定された目標減速度Ｇ^*に制御ゲ
インｋ（係数）を掛け算することにより、決定するので
あり、具体的には、Ｆ^*＝ｋ×Ｇ^*なる式を用いて決定
する。

【００３４】なお、目標減速度Ｇ^*は、ブレーキ操作値
Ａに対応する値であることから、モータ２５１にとって
入力を意味し、一方、目標加圧力Ｆ^*は、モータ２５１
にとって出力を意味する。そして、それら入力と出力と
の比率を表すのが制御ゲインｋである。すなわち、本実
施形態においては、制御ゲインｋが「関係」を構成して
いるのである。

【００３５】ＥＣＵ２０は、一連のブレーキ操作の初期
において制御ゲインｋを、小値ｂから大値ａに変化させ
る。以下、このようにする理由を具体的に説明する。

【００３６】図７には、一連のブレーキ操作の初期にお
いて制御ゲインｋを変化させない場合に、ブレーキ操作
値Ａが滑らかに増加するために目標加圧力Ｆ^*も滑らか
に増加するにもかかわらず実加圧力Ｆおよび制動トルク
Ｔに一時的急変が生じる様子が２つのグラフで示されて
いる。それらグラフにおいて「ｔ₀」は、一連のブレー
キ操作が開始された時期を表している。また、「ｔ₁」
は、ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂとドラム２
０４との間のブレーキクリアランスが消滅し、ブレーキ
ライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４に接触し
始めた時期を表している。また、「ｔ₂」は、ブレーキ
操作値Ａの時間的変化に起因しない変化が実加圧力Ｆお
よび制動トルクＴにそれぞれ発生する可能性がある領域
から、その可能性がない領域に移行する時期を表してい
る。

【００３７】このような事実に基づき、ＥＣＵ２０は、
図８にグラフで示すように、ブレーキクリアランスの消
滅に起因した変化が制動トルクＴに発生する可能性があ
る領域（時期ｔ₀〜ｔ₂）では、小値ｂと等しくなり、
その可能性がない領域（時期ｔ₂以後）では、大値ａと
なるように変化させられる。その可能性がある領域は、
一連のブレーキ操作の開始時から開始されるとともに、
時期ｔ₂に終了する。

【００３８】ＥＣＵ２０は、時期ｔ₂を、モータ２５１
がレバー２３０に加える駆動力の実際値である実駆動力
Ｄが、その時期ｔ₂に取るべき基準値である基準駆動力
Ｄ₀₀に到達したか否かを判定することによって決定す
る。基準駆動力Ｄ₀₀は、時期ｔ ₁における実駆動力Ｄの
値である参照値Ｄ₀に一定増分ΔＤを加算することによ
って演算される。参照値Ｄ₀は、後に詳述する参照値決
定ルーチンにより決定される。

【００３９】ＥＣＵ２０は、さらに、モータ２５１がレ
バー２３０に加える駆動力の目標値である目標駆動力Ｄ
^*を決定する。ところで、レバー２３０には、モータ２
５１からの駆動力に他に、リターンスプリング２８０の
弾性力がブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂをドラ
ム２０４から離間させる向きに常時付与されている。こ
のことが図９の(a) にグラフで示されている。このグラ
フは、実駆動力Ｄがリターンスプリング２８０の弾性力
ｆ₀に到達するまでは、ブレーキクリアランスが存在す
るために、実加圧力Ｆが０に維持され、弾性力ｆ₀に到
達したときに、ブレーキクリアランスが消滅し、以後、
実加圧力Ｆが増加することを示している。ＥＣＵ２０
は、このことを考慮して目標駆動力Ｄ^*を、Ｄ^*＝Ｆ^*／α＋ｆ₀ なる式を用いて決定する。ここに「α」は定数である。

【００４０】ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂ
は、その使用により摩耗が生じる。摩耗が生じると、ブ
レーキクリアランスが増加する。このことは、非作用位
置にあるブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラ
ム２０４に接触するまでにレバー２３０が回動する角度
が増加することを意味し、さらに、リターンスプリング
２８０の引張長さが長くなってそれの弾性力ｆ₀が増加
することを意味する。図９の(b) には、摩耗発生前の弾
性力がｆ₀、摩耗発生後の弾性力がｆ₀’でそれぞれ示
されており、摩耗発生後において発生前におけるより弾
性力が増加することが分かる。

【００４１】このような事情を考慮し、ＥＣＵ２０は、
参照値Ｄ₀を可変値として決定する。具体的には、図８
の(c) にグラフで示すように、ブレーキライニング２１
６ａ，２１６ｂがドラム２０４に接触する前と後とで
は、実駆動力Ｄの変化勾配ｍが大きく異なるという事実
に着目することにより、実駆動力Ｄの変化勾配ｍを逐次
取得するとともに、今回取得した変化勾配ｍ_(i)の、前
回取得した変化勾配ｍ_(i _-1)からの変化量Δｍ_(i)が基
準値Δｍ₀を超えたか否かを判定し、超えたときの実駆
動力Ｄを参照値Ｄ₀に決定する。

【００４２】ただし、ＥＣＵ２０は、急ブレーキ操作中
である場合には、制御ゲインｋを大値ａに維持する。制
御ゲインｋを小値ｂにすることは、ブレーキ操作値Ａに
対する制動トルクＴの応答性が低下し、車体減速度Ｇの
応答性も低下することを意味する。一方、運転者が急ブ
レーキ操作を行う際には、制動トルクＴの応答性が高い
ことが制動距離短縮の観点から望ましい。よって、急ブ
レーキ操作中である場合には、制御ゲインｋが大値ａに
維持され、これにより、本来のブレーキの機能が損なわ
れることがないようにされている。すなわち、本実施形
態においては、大値ａは、急ブレーキ操作時に利用され
るものとして予め定められた「関係」でもあるのであ
る。

【００４３】ＥＣＵ２０は、さらにまた、モータ２５１
に供給すべき制御電圧（これが「信号」の一例である）
を決定する。モータ制御電圧は、フィードバック制御方
式の一例であるＰＩＤ制御方式により決定される。その
ため、ＥＣＵ２０は、モータ駆動力センサ１８により実
駆動力Ｄを検出し、その検出された実駆動力Ｄと、上記
決定された目標駆動力Ｄ^*との差に基づき、モータ制御
電圧を決定する。

【００４４】次に、ブレーキ制御ルーチンを図４に基づ
いて具体的に説明する。

【００４５】本ルーチンは、車両の走行開始指令スイッ
チとしてのイグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操
作された後、繰返し実行される。各回の実行時には、ま
ず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のス
テップについても同じ）において、所定のイニシャル処
理が行われる。このイニシャル処理は、モータ２５１を
制御するために必要な初期値をＲＯＭからＲＡＭに転送
する処理を含んでいる。次に、Ｓ２において、所定時間
が経過するのが待たれる。本ルーチンが一定の周期（例
えば、５ms）で実行されるようにするためである。所定
時間が経過したならば、Ｓ２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ
３において、入力処理が行われる。この入力処理は、ブ
レーキ操作値センサ１４からブレーキ操作値Ａを入力す
る処理と、モータ駆動力センサ１８から実駆動力Ｄを入
力する処理とを含んでいる。その後、Ｓ４において、目
標加圧力Ｆ^*が演算される。

【００４６】このＳ４の詳細が目標加圧力演算ルーチン
として図１０にフローチャートで表されている。

【００４７】本ルーチンにおいては、まず、Ｓ１１にお
いて、前記入力されたブレーキ操作値Ａに基づいて目標
減速度Ｇ^*が決定される。ＥＣＵ２０のコンピュータの
ＲＯＭには、ブレーキ操作値Ａが変化するにつれて目標
減速度Ｇ^*が変化する関係がテーブル，マップ等の形態
で記憶されており、その関係に従い、今回のブレーキ操
作値Ａに対応する今回の目標減速度Ｇ^*が決定される。
その関係は例えば、ブレーキ操作値Ａが増加するにつれ
てリニアに目標減速度Ｇ^*が増加するように設定され
る。

【００４８】その後、Ｓ１２において、ＲＡＭに記憶さ
れている制御ゲインｋが読み込まれる。制御ゲインｋ
は、後述の制御ゲイン決定ルーチンにより決定されて記
憶される。

【００４９】続いて、Ｓ１３において、目標駆動力Ｄ^*
が、その読み込まれた制御ゲインｋと、前記決定された
目標減速度Ｇ^*との積として決定される。

【００５０】以上でＳ４の実行が終了し、続いて、図４
のＳ５において、モータ制御電圧が演算される。このＳ
５の詳細が図１１にモータ制御電圧演算ルーチンとして
フローチャートで表されている。

【００５１】本ルーチンにおいては、まず、Ｓ２１にお
いて、前記定数αと弾性力ｆ₀とが前記コンピュータの
ＲＯＭから読み込まれるとともに、それら定数αおよび
弾性力ｆ₀と、前記演算された目標加圧力Ｆ^*とを、前
述の、目標駆動力Ｄ^*を算出する式に代入することによ
り、目標駆動力Ｄ^*が演算される。次に、Ｓ２２におい
て、その演算された目標駆動力Ｄ^*と、前記入力された
実駆動力Ｄとの差に基づき、ＰＩＤ制御方式により、モ
ータ制御電圧が演算される。

【００５２】以上でＳ５の実行が終了し、続いて、図４
のＳ６において、出力処理が行われる。この出力処理
は、上記演算されたモータ制御電圧をモータ２５１に出
力する処理を含んでいる。以上でこのブレーキ制御ルー
チンの一回の実行が終了する。

【００５３】次に、制御ゲイン決定ルーチンを図５に基
づいて具体的に説明する。

【００５４】本ルーチンも、イグニションスイッチがＯ
ＦＦからＯＮに操作された後、繰返し実行される。各回
の実行時には、まず、Ｓ３１において、ブレーキ操作値
センサ１４からブレーキ操作値Ａが入力される。次に、
Ｓ３２において、現在、急ブレーキ操作中であるか否か
が判定される。具体的には、ブレーキ操作値Ａの今回値
Ａ_(i)の前回値Ａ_(i-1)からの変化量ΔＡが正のしきい
値ΔＡ₀より大きいか否かが判定され、大きい場合には
急ブレーキ操作中であると判定され、大きくない場合に
は急ブレーキ操作中ではなく、通常ブレーキ操作中であ
ると判定される。今回は、急ブレーキ操作中であると仮
定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３３ないしＳ３５が
スキップされ、Ｓ３７において、制御ゲインｋが大値ａ
に設定されるとともに、それがＲＡＭに記憶される。以
上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００５５】これに対して、今回は、急ブレーキ操作中
ではないと仮定すれば、Ｓ３２の判定がＮＯとなり、Ｓ
３３以下に移行する。Ｓ３３においては、モータ駆動力
センサ１８から実駆動力Ｄが入力され、その後、Ｓ３４
において、ＲＡＭから参照値Ｄ₀が読み込まれる。参照
値Ｄ₀は、後に詳述する参照値決定ルーチンの実行によ
り決定されてＲＡＭに記憶される。続いて、Ｓ３５にお
いて、上記入力された実駆動力Ｄが、参照値Ｄ₀と一定
増分ΔＤとの和である基準駆動力Ｄ₀₀より大きいか否か
が判定される。ブレーキクリアランスの消滅に起因した
変化が制動トルクＴに生じる可能性がないか否かが判定
されるのである。今回は、一連のブレーキ操作の開始直
後であるため、実駆動力Ｄが基準駆動力Ｄ₀₀より大きく
はないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ３６におい
て、制御ゲインｋが小値ｂに設定されるとともに、それ
がＲＡＭに記憶される。今回は、ブレーキクリアランス
の消滅前であるため、制御ゲインｋが小値ｂに設定さ
れ、それにより、制動トルクＴがブレーキ操作値Ａに対
して鈍感に変化するようにされる。その後、Ｓ３３に戻
る。

【００５６】その後、Ｓ３３ないしＳ３６の実行が繰り
返されるうちに、実駆動力Ｄが基準駆動力Ｄ₀₀より大き
くなったと仮定すれば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、
Ｓ３７において、制御ゲインｋが大値ａに設定されると
ともに、それがＲＡＭに記憶される。ブレーキクリアラ
ンスの消滅に起因した変化が制動トルク_Tに生じる可能
性がない状態に移行したため、制御ゲインｋが増加させ
られるのであり、このことは、制御ゲインｋが正規値に
復帰させられることとして把握することが可能である。
以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００５７】次に、参照値決定ルーチンを図６に基づい
て具体的に説明する。

【００５８】本ルーチンもイグニションスイッチがＯＦ
ＦからＯＮに操作された後、繰返し実行される。各回の
実行時には、まず、Ｓ５１において、ブレーキ操作値Ａ
の増加中であるか否かが判定される。本ルーチンは、ブ
レーキ操作値Ａの増加中である場合に限り、実駆動力Ｄ
の変化勾配に基づいて参照値Ｄ₀を決定するように設計
されているからである。ブレーキ操作値Ａの増加中であ
るか否かは、ブレーキ操作値Ａの今回値Ａ_(i)から前回
値Ａ_(i-1)を引き算した値ΔＡを考慮することにより判
定され、その値ΔＡが正であれば、増加中であると判定
され、正でなければ、増加中ではないと判定される。今
回は、ブレーキ操作値Ａの増加中ではないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行
が終了するが、今回は、ブレーキ操作値Ａの増加中であ
ると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ５２以下に移
行する。

【００５９】Ｓ５２においては、所定時間が経過するの
が待たれる。本ルーチンが一定の周期Δｔ（例えば、５
ms）で実行されるようにするためである。所定時間が経
過したならば、Ｓ５２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３に
おいて、モータ駆動力センサ１８から実駆動力Ｄが入力
されるとともに、それが今回値Ｄ_(i)とされる。その
後、Ｓ５４において、実駆動力Ｄの変化勾配ｍが演算さ
れるとともに、それが今回値ｍ_(i)とされる。変化勾配
の今回値ｍ_(i)は、実駆動力Ｄの今回値Ｄ_(i)と、ＲＡ
Ｍから読み出された前回値Ｄ_(i-1)との差に基づき、か
つ、ｍ_(i)＝（Ｄ_(i)−Ｄ_(i-1)）／Δｔなる式を用いて演算される。

【００６０】なお、前回値Ｄ_(i-1)は、後述のＳ５６に
よりＲＡＭに記憶されることになるが、そのＳ５６の初
回の実行前においては、前記イニシャル処理によりＲＯ
ＭからＲＡＭに転送された初期値、すなわち、０が使用
される。このことは、前回値ｍ_(i-1)についても同様で
ある。

【００６１】続いて、Ｓ５５において、変化勾配ｍの今
回値ｍ_(i)の、ＲＡＭから読み出された前回値Ｄ_(i-1)
からの変化量Δｍの絶対値が基準値Δｍ₀より大きいか
否かが判定される。実駆動力Ｄの変化勾配ｍが大きく変
化したか否かが判定されるのである。今回は、変化量Δ
ｍの絶対値が基準値Δｍ₀より大きくはないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ５６において、今回値Ｄ_(i)
が前回値Ｄ_(i-1)としてＲＡＭに記憶される。続いて、
Ｓ５７において、今回値ｍ_(i)が前回値ｍ_(i-1 ₎として
ＲＡＭに記憶される。その後、Ｓ５２に戻る。

【００６２】その後、Ｓ５２ないしＳ５７の実行が繰り
返されるうちに、変化量Δｍの絶対値が基準値Δｍ₀よ
り大きくなれば、Ｓ５５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５８
において、最新の参照値Ｄ₀が前回値Ｄ_(i-1)に決定さ
れる。続いて、Ｓ５９において、ＲＡＭに記憶されてい
る参照値Ｄ₀が、その最新の参照値Ｄ₀と等しくなるよ
うに更新される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了
する。

【００６３】図１２には、本実施形態の効果が３つのグ
ラフで示されている。それらグラフから明らかなよう
に、本実施形態によれば、一連のブレーキ操作の初期に
おいて、ブレーキクリアランスの消滅に起因した一時的
急変が実加圧力Ｆに発生せずに済み、その結果、制動ト
ルクＴにもそのような一時的急変が発生せずに済む。そ
れにより、ブレーキ操作フィーリングがブレーキクリア
ランスの消滅に起因して悪化することが抑制される。

【００６４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ＥＣＵ２０が「コントローラ」を構成
し、ＥＣＵ２０のうち図５の制御ゲイン決定ルーチンを
実行する部分が「関係変化部」を構成し、ＥＣＵ２０の
うち図５のＳ３４を実行する部分と、図６の参照値決定
ルーチンを実行する部分とが互いに共同して「時期変化
手段」を構成しているのである。また、ＥＣＵ２０のう
ち図５のＳ３３ないしＳ３７を実行する部分がモータ駆
動力センサ１８と共同して「関係変化手段」を構成し、
ＥＣＵ２０のうち図５のＳ３１およびＳ３２を実行する
部分がブレーキ操作値センサ１４と共同して「作動禁止
部」を構成し、同図のＳ３７を実行する部分が「急ブレ
ーキ操作時制御部」を構成しているのである。

【００６５】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
ただし、本実施形態は、第１実施形態と、参照値決定ル
ーチンのみが異なり、他の要素については共通であるた
め、共通する要素については同一の符号を使用すること
によって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ
詳細に説明する。

【００６６】第１実施形態においては、実駆動力Ｄの増
加中に参照値Ｄ₀が決定されるが、本実施形態において
は、実駆動力Ｄの減少中に参照値Ｄ₀が、第１実施形態
におけると同じ原理により、決定される。

【００６７】ブレーキペダル１２の操作が終了し、その
結果、ブレーキ操作値Ａが０に減少すると、図８の(c)
のグラフを用いて説明すれば、ブレーキライニング２１
６ａ，２１６ｂが時期ｔ₃において、ドラム２０４に接
触する状態から接触しない状態に移行する。図８の(c)
のグラフには、時期ｔ₃より手前の期間においては、ブ
レーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４に
接触している状態にあるため、実駆動力Ｄが大きな勾配
で減少するのに対して、時期ｔ₃より後の期間において
は、ブレーキライニング２１６ａ，２１６ｂがドラム２
０４に接触しない状態にあるため、実駆動力Ｄが小さい
勾配で減少する。そして、時期ｔ₃が、ブレーキライニ
ング２１６ａ，２１６ｂがドラム２０４から離間し始め
た時期であり、ブレーキクアリンランスが発生し始めた
時期でもある。このように、時期ｔ₃の前後では、時期
ｔ₁の前後におけると同様に、実駆動力Ｄの変化勾配ｍ
が大きく異なっている。このような事実に着目すること
により、本実施形態においては、実駆動力Ｄの減少中に
参照値Ｄ₀が決定される。

【００６８】図１３には、本実施形態である電動式ブレ
ーキ装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される参照
値決定ルーチンがフローチャートで表されている。本ル
ーチンは、図６のルーチンと同様に、イグニションスイ
ッチがＯＦＦからＯＮに操作された後、繰返し実行され
る。各回の実行時には、まず、Ｓ８１において、一連の
ブレーキ操作が終了したか否かが判定される。一連のブ
レーキ操作の終了は、ブレーキ操作値Ａが０でない値か
ら０に減少したこととして検出したり、ブレーキ操作を
検出しないときにはＯＦＦ、検出したときにはＯＮに変
化するブレーキスイッチの信号がＯＦＦからＯＮに変化
したこととして検出することができる。今回は、一連の
ブレーキ操作が終了してはいないと仮定すれば、判定が
ＮＯとなり、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了す
る。これに対して、今回は、一連のブレーキ操作が終了
したと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ８２以下が
実行される。なお、Ｓ８２以下のステップは、図６にお
けるＳ５３以下のステップと同様であるため、説明を省
略する。

【００６９】本実施形態においては、各回の一連のブレ
ーキ操作の末期において参照値Ｄ₀が決定される。した
がって、各回の一連のブレーキ操作において参照値Ｄ₀
が決定されるのを待っていたのでは、同じ回の一連のブ
レーキ操作の初期において制御ゲインｋを変化させるタ
イミングを決定することができない。一方、本実施形態
においては、制御ゲインｋを変化させるタイミングは、
ＲＡＭから最新の参照値Ｄ₀を読み出してその値を利用
することによって決定される。したがって、本実施形態
においては、今回の一連のブレーキ操作の初期において
制御ゲインｋが変化させられるタイミングが、前回の一
連のブレーキ操作の末期において決定された最新の参照
値Ｄ₀を用いて決定されることになる。

【００７０】一連のブレーキ操作の初期であって、実駆
動力Ｄが０から増加させられる期間においては、その増
加勾配が、各回のブレーキ操作ごとに異なる傾向が強い
のに対して、一連のブレーキ操作が終了した後において
は、実駆動力Ｄの減少勾配が、各回のブレーキ操作ごと
に異なる傾向が弱い。一連のブレーキ操作の終了後に
は、ブレーキペダル１２を非操作位置に付勢する図示し
ないリターンスプリングの弾性力によってブレーキペダ
ル１２が非操作位置に復帰させられ、そのため、実駆動
力Ｄの減少勾配が依存するブレーキ操作値Ａの減少勾配
が運転者に依存しないからである。したがって、ブレー
キクリアランスが回復し始める時期は、ブレーキクリア
ランスが消滅した時期より高い精度で検出可能であり、
よって、本実施形態によれば、参照値Ｄ₀を、第１実施
形態におけるより高い精度で決定可能である。

【００７１】なお付言すれば、本実施形態においては、
一連のブレーキ操作の末期においてのみ参照値Ｄ₀が決
定され、また、第１実施形態においては、一連のブレー
キ操作の初期においてのみ参照値Ｄ₀が決定されるが、
同じ回の一連のブレーキ操作の初期と末期との双方にお
いて参照値Ｄ₀をそれぞれ暫定値として決定し、それら
２個の暫定値を総合的に考慮した値、例えば、それらの
平均値を最終値として決定することが可能である。

【００７２】次に、本発明の第３実施形態を説明する。

【００７３】図１４には、第３実施形態である電動式ブ
レーキ装置の全体構成が示されている。この電動式ブレ
ーキ装置は、第１実施形態と同様に、左右前輪ＦＬ，Ｆ
Ｒと左右後輪ＲＬ，ＲＲとを備えた４輪車両に設けられ
ている。左右前輪ＦＬ，ＦＲにはＤＣモータを駆動源と
するとともに流体圧を使用しない電動式ディスクブレー
キが設けられている。一方、左右後輪ＲＬ，ＲＲには、
ＤＣモータを駆動源とするとともに流体圧を使用しない
電動式ドラムブレーキが設けられている。ただし、本実
施形態を通して本発明を理解するために説明することが
特に必要であるのは電動式ディスクブレーキであるた
め、同図には、左右前輪の一方に設けられた電動式ディ
スクブレーキ（以下、単に「ブレーキ」という）３００
のみが代表的に示されている。

【００７４】電動式ブレーキ装置は、第１実施形態と同
様に、ブレーキ３００に加えて、ブレーキペダル１２
と、図示しない反力付与機構と、ブレーキ操作値センサ
１４とを備えている。さらに、電動式ブレーキ装置は、
モータ駆動力センサ３０４とモータ回転速度センサ３０
６とを備えているが、それらについては後に詳述する。

【００７５】電動式ブレーキ装置はさらに、電子制御ユ
ニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）３０８と、電源
としてのバッテリ３１０とを備えている。ＥＣＵ３０８
は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを含むコンピュータを
主体として構成されている。ＲＯＭには、図１７にフロ
ーチャートで表されているブレーキ制御ルーチンを始め
として各種ルーチンが記憶されており、それらルーチン
がＣＰＵによりＲＡＭを使用つつ実行されることによ
り、ブレーキ３００が制御される。バッテリ３１０は、
車両のエンジンの回転により充電させられる。

【００７６】図１５には、ブレーキ３００が拡大されて
示されている。

【００７７】このブレーキ３００は、ＤＣモータ（以
下、単に「モータ」という）３１２を駆動源として備え
ている。モータ３１２は、ステータ３１４とロータ３１
６とが同軸に相対回転可能に配置されて構成されてい
る。ステータ３１４は、ロータ３１６の周方向に並んだ
複数のコイル３１８がコア３２０に巻き付けられて構成
されている。これに対して、ロータ３１６は、周方向に
おいてＮ極とＳ極とに交互に着磁された永久磁石３２２
をステータ３１４に対向する位置に備えている。

【００７８】このブレーキ３００は、さらに、(a) 車輪
と共に回転するディスク（回転体）３３０と、(b) その
ディスク３３０の両側においてディスク３３０を挟むよ
うに配置された一対のブレーキパッド（摩擦材）３３２
ａ，３３２ｂと、(c) ディスク３３０を跨いでそれら一
対のブレーキパッド３３２ａ，３３２ｂを保持するキャ
リパ３３４とを備えている。キャリパ３３４は図示しな
い固定部材に、ディスク３３０に対してそれの軸線方向
に摺動可能に取り付けられる。このキャリパ３３４に
は、一方のブレーキパッド３３２ａに背後から係合する
リアクション部３３６と、他方のブレーキパッド３３２
ｂに背後から係合する押圧ロッド３４０（加圧部材）
を、それの軸線方向に移動可能に支持する押圧部３４２
とが形成されている。その押圧部３４２にモータ３１２
が内蔵されている。

【００７９】このブレーキ３００においては、モータ３
１２の回転力が、回転運動を直線運動に変換する運動変
換機構の一例であるローラねじ機構３５０を経て押圧ロ
ッド３４０に伝達される。ローラねじ機構３５０は、国
際公開明細書ＷＯ９６／０３３０１に開示されたローラ
ねじ機構や、特開平１０−１５９９３１号公報に記載さ
れたローラねじ機構と類似するため、簡単に説明する。

【００８０】ローラねじ機構３５０は、ロータ３１６と
一体的に回転するナット３５２と、そのナット３５２の
内側に同軸に配置されたねじシャフト３５４とを備えて
いる。本実施形態においては、ナット３５２がキー３５
５によりロータ３１６と結合されている。また、ナット
３５２は押圧部３４２により、複数個のベアリング３５
６，３５８を介して回転可能に支持されている。ローラ
ねじ機構３５０は、さらに、それらナット３５２とねじ
シャフト３５４との間においてそれらとかみ合わされる
複数本のねじローラ３６０を備えている。それら複数本
のねじローラ３６０は図示しないリテーナ（ケージ）に
保持され、それにより、それらねじローラ３６０はねじ
シャフト３５４に対して、それと平行な姿勢で、かつ、
周方向において互いに等間隔な位置において回転可能と
されている。ナット３５２のねじ面には、それと同軸に
延びる溝（図示しない）が形成されている。ナット３５
２とねじシャフト３５４とが相対回転すれば、ねじロー
ラ３６０がナット３５２内を公転し、それに伴って、ね
じローラ３６０が軸線方向に移動する。ねじローラ３６
０がナット３５２内を公転して上記溝に嵌入すれば、ね
じローラ３６０がナット３５２とねじシャフト３５４と
の双方から離脱する。離脱したねじローラ３６０は、ナ
ット３５２に固定の戻し部材（図示しない）によって元
の軸方向位置に戻され、再びナット３５２とねじシャフ
ト３５４との間に入り込んで公転を開始する。ねじシャ
フト３５４は押圧ロッド３４０と一体に形成されてい
る。その結果、ナット３５２の回転運動がねじシャフト
３５４および押圧ロッド３４０の直線運動に変換され
る。

【００８１】前記モータ駆動力センサ３０４は、押圧ロ
ッド３４０の先端部に装着されている。モータ駆動力セ
ンサ３０４は、押圧ロッド３４０がブレーキパッド３３
２ｂを押圧する力を実駆動力Ｄとして検出する。ブレー
キ３００においては、第１実施形態におけるブレーキ１
０とは異なり、レバー２３０に相当する押圧ロッド３４
０をディスク３３０から離間させる向きに常時付勢する
リターンスプリングが設けられてはいない。よって、モ
ータ駆動力センサ３０４により検出される実駆動力Ｄ
は、モータ３１２によりブレーキパッド３３２ａがディ
スク３３０に加圧される実加圧力と実質的に一致する。

【００８２】前記モータ回転速度センサ３０６は、ロー
タ３１６の回転位置を検出するセンサとして構成されて
いる。具体的には、モータ回転速度センサ３０６は、図
１６に示すように、複数個の永久磁石３８６と、少なく
とも１個の磁気検出素子としての複数個のホール素子３
８８とを備えている。本実施形態においては、複数個の
永久磁石３８６がロータ３１６にそれと同軸な一円周に
沿って等間隔で取り付けられ、一方、複数個のホール素
子３８８が、キャリパ３３４に、複数個の永久磁石３８
６に少ない隙間を隔てて対向する位置において取り付け
られている。

【００８３】以上説明したブレーキ３００のモータ３１
２はＥＣＵ３０８のコンピュータにより制御される。以
下、この制御を説明するが、まず、概略的に説明し、次
に、図１７のフローチャートを参照しつつ具体的に説明
する。

【００８４】ＥＣＵ３０８は、第１実施形態と同様にし
て、ブレーキ操作値Ａに応じて目標減速度Ｇ^*を決定
し、さらに、その決定した目標減速度Ｇ^*と制御ゲイン
ｋとの積として目標加圧力Ｆ^*を決定する。ただし、第
１実施形態とは異なり、制御ゲインｋは常に一定とされ
る。したがって、本実施形態においては、目標加圧力Ｆ
^*がブレーキ操作値Ａに相当する物理量であるというこ
とができる。

【００８５】ＥＣＵ３０８は、さらに、目標駆動力Ｄ^*
を、Ｄ^*＝Ｆ^*／β なる式を用いて決定する。ここに「β」は定数である。

【００８６】ブレーキ３００は、第１実施形態における
ブレーキ１０とは異なり、レバー２３０に相当する押圧
ロッド３４０をディスク３３０から離間する向きに常時
付勢するリターンスプリングを備えていない。そのた
め、何ら対策を講じないと、ブレーキ操作が解除された
後であってもブレーキパッド３２２ａ，３２２ｂがディ
スク３３０に接触し続ける現象、いわゆるブレーキの引
きずりが生じるおそれがある。そこで、本実施形態にお
いては、モータ３１２を制御するモードとしてモータ逆
転モードが設定されるとともに、ブレーキ操作が解除さ
れた場合には、モータ逆転モードに移行してモータ３１
２が逆転させられ、それにより、押圧ロッド３４０が初
期位置に復帰させられてブレーキクリアランスが回復さ
せられる。

【００８７】本実施形態においては、一連のブレーキ操
作中、制御ゲインｋが変化させられない。そのため、何
ら対策を講じないと、一連のブレーキ操作の初期に、ブ
レーキパッド３２２ａ，３２２ｂがディスク３３０に強
く衝突し、その結果、ブレーキ操作値Ａの時間的変化に
起因しない一時的急変がブレーキ３００の制動トルクＴ
に生ずるおそれがある。ブレーキパッド３２２ａ，３２
２ｂとディスク３３０との間のブレーキクリアランスの
消滅に起因した変化がブレーキ３００の制動トルクＴに
生じるおそれがあるのである。

【００８８】そこで、本実施形態においては、ブレーキ
操作の解除前であっても、そのような一時的急変が生じ
る可能性がある期間においては、モータ逆転モードに移
行させられ、それにより、ブレーキパッド３２２ａ，３
２２ｂがディスク３３０に衝突することを緩和する衝突
緩和制御が行われる。

【００８９】本実施形態においては、ブレーキ操作値Ａ
の時間的変化に起因しない変化が制動トルクＴに生じる
可能性が、一連のブレーキ操作の開始時τ₀から発生す
るのではなく、実駆動力Ｄの増加勾配が一連のブレーキ
操作中に最初に、基準値を超えた時期τ₁から発生する
とともに、その時期τ₁から一定時間が経過した時期τ
₂に消滅すると考えられている。ここに、時期τ₁は、
ブレーキクリアランスが消滅した時期と一致する。

【００９０】したがって、ブレーキ操作値Ａの時間的変
化に起因しない制動トルクＴの変化を防止するためのモ
ータ逆転モードへの移行は、一連のブレーキ操作が開始
されてから少しの時間が経過した後に行われ、よって、
その移行前には、モータ３１２が正転させられてブレー
キパッド３２２ａ，３２２ｂがディスク３３０に接近す
る過程にある。このような状態でモータ逆転モードへ移
行するため、モータ３１２が直ぐに逆転に転じてしまう
ことはないが、モータ逆転モードの実行時にモータ３１
２に供給されるモータ制御電圧Ｅが高すぎる場合や、モ
ータ逆転モードの連続実行時間、すなわち、衝突緩和制
御時間Δτが長すぎる場合には、モータ３１２が逆転に
転じてしまう。モータ３１２が逆転に転じてしまうと、
ブレーキパッド３２２ａ，３２２ｂがディスク３３０に
接近することが阻害されてしまう。

【００９１】そこで、本実施形態においては、モータ制
御電圧Ｅの高さと衝突緩和制御時間Δτとの少なくとも
一方が、目標加圧力Ｆ^*とモータ回転速度Ｎとの少なく
とも一方に基づいて設定される。

【００９２】図２０には、モータ制御電圧Ｅと、モータ
回転速度Ｎと、衝突緩和制御時間Δτと、目標加圧力Ｆ
^*との関係の一例がグラフで示され、一方、図２１に
は、別の例がグラフで示されている。図２０に示す関係
に従えば、モータ制御電圧Ｅの高さが、モータ回転速度
Ｎおよび目標加圧力Ｆ^*とは無関係に一定とされる一
方、衝突緩和制御時間Δτが、モータ回転速度Ｎが増加
するにつれて増加するとともに、目標加圧力Ｆ^*が増加
するにつれて増加するように決定される。一方、図２１
に示す関係に従えば、衝撃緩和制御時間Δτの長さが、
モータ回転速度Ｎおよび目標加圧力Ｆ^*とは無関係に一
定とされる一方、モータ制御電圧Ｅが、モータ回転速度
Ｎが増加するにつれて増加するとともに、目標加圧力Ｆ
^*が増加するにつれて増加するように決定される。

【００９３】次に、ブレーキ制御ルーチンを図１７のフ
ローチャートを参照しつつ具体的に説明する。ただし、
本ルーチンは図４のブレーキ制御ルーチンと共通するス
テップが多いため、共通するステップについては簡単に
説明し、異なるステップについてのみ詳細に説明する。

【００９４】本ルーチンは、図４のルーチンと同様に、
イグニションスイッチがＯＦＦからＯＮに操作された
後、繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ１
０１において、前記Ｓ１と同様に、イニシャル処理が行
われる。次に、Ｓ１０２において、前記Ｓ２と同様に、
所定時間が経過するのが待たれる。所定時間が経過した
ならば、Ｓ１０３において、入力処理が行われる。この
入力処理は、ブレーキ操作値センサ１４からブレーキ操
作値Ａを入力する処理と、モータ駆動力センサ３０４か
ら実駆動力Ｄを入力する処理と、モータ回転速度センサ
３０６からモータ回転速度Ｎを入力する処理とを含んで
いる。

【００９５】その後、Ｓ１０４において、目標加圧力Ｆ
^*が演算される。具体的には、まず、ブレーキ操作値Ａ
に応じて目標減速度Ｇ^*が、第１実施形態と同様にして
決定され、次に、目標加圧力Ｆ^*が、その決定された目
標減速度Ｇ^*と固定値である制御ゲインｋの積として決
定される。続いて、Ｓ１０５において、モータ制御電圧
Ｅが演算される。

【００９６】このＳ１０５の詳細がモータ制御電圧演算
ルーチンとして図１８にフローチャートで表されてい
る。

【００９７】本ルーチンにおいては、まず、Ｓ１２１に
おいて、衝突緩和制御の実行中であるか否かが判定され
る。具体的には、ＲＡＭに設けられたフラグであって、
ＯＦＦで衝突緩和制御中ではないことを示し、ＯＮで衝
突緩和制御中であることを示す衝突緩和制御中フラグが
ＯＮであるか否かが判定される。今回は、一連のブレー
キ操作の開始直後であると仮定すれば、衝突緩和制御が
実行されてはいないため、判定がＮＯとなり、Ｓ１２２
に移行する。

【００９８】Ｓ１２２においては、実加圧力Ｆの今回値
Ｆ_(i)と前回値_(i-1)との差が基準値より大きいか否か
を判定することにより、実加圧力Ｆの立ち上がりエッジ
が発生したか否かが判定される。実加圧力Ｆは、モータ
駆動力センサ３０４により検出された実駆動力Ｄで代用
される。このＳ１２２は、ブレーキパッド３２２ａ，３
２２ｂがディスク３３０に接触した直後であるか否かを
判定するステップであると考えることができる。今回
は、一連のブレーキ操作の開始直後であるため、実加圧
力Ｆの立ち上がりエッジが発生してはいないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ１２３に移行する。

【００９９】このＳ１２３の詳細が基本制御ルーチンと
して図１９にフローチャートで表されている。

【０１００】本ルーチンにおいては、まず、Ｓ１４１に
おいて、ブレーキ操作が解除されたか否かが判定され
る。例えば、ブレーキペダル１２が非操作位置にあれば
ＯＦＦ、操作位置にあればＯＮに信号が変化するストッ
プスイッチ（図示しない）からの信号がＯＮからＯＦＦ
に変化した直後であるか否かが判定され、そうであれ
ば、ブレーキ操作が解除されたと判定される。今回は、
ブレーキ操作が解除されてはいないと仮定すれば、判定
がＮＯとなり、Ｓ１４２において、目標駆動力Ｄ^*が、
目標加圧力Ｆ^*に基づいて前述のようにして演算され
る。その後、Ｓ１４３において、その演算された目標駆
動力Ｄ^*と、前記入力された実駆動力Ｄとの差に基づ
き、ＰＩＤ制御方式により、モータ制御電圧Ｅが演算さ
れる。このとき、モータ制御電圧Ｅは、目標駆動力Ｄ^*
と実駆動力Ｄとの差と、モータ制御電圧Ｅとの間の関係
であって、ブレーキパッド３２２ａ，３２２ｂがディス
ク３３０に接触することに起因する変化が制動トルクＴ
に生じる可能性がない期間において利用されるものとし
て予め定められた関係に従って演算される。以上で本ル
ーチンの一回の実行が終了する。

【０１０１】これに対して、今回は、ブレーキ操作が解
除された直後であると仮定すれば、Ｓ１４１の判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ１４４において、モータ制御モードとし
てモータ逆転モードが設定され、その後、Ｓ１４５にお
いて、モータ逆転モードのためのモータ制御電圧Ｅが設
定される。モータ制御電圧Ｅは、押圧ロッド３４０が適
当な速度で初期位置に復帰するのに適当な高さに設定さ
れる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【０１０２】このＳ１４３の実行が終了すると、図１８
のルーチンの一回の実行が終了する。その後、図１７の
Ｓ１０６において、出力処理が行われる。この出力処理
は、モータ逆転モードが設定されていない場合には、モ
ータ３１２に第１モータ電圧信号が、前記演算されたモ
ータ制御電圧Ｅの下、複数のコイル３１８がロータ３１
６の正回転方向または逆回転方向に順に励磁されるよう
に出力される。実駆動力Ｄを増加させることが必要であ
る場合には、複数のコイル３１８をロータ３１６の正回
転方向に順に励磁するための第１モータ電圧信号がモー
タ３１２に出力され、これに対して、実駆動力Ｄを減少
させることが必要である場合には、複数のコイル３１８
をロータ３１６の逆回転方向に順に励磁するための第１
モータ電圧信号がモータ３１２に出力される。

【０１０３】これに対して、モータ逆転モードが設定さ
れている場合には、モータ３１２に第２モータ電圧信号
が、前記演算されたモータ制御電圧Ｅの下、複数のコイ
ル３１８がロータ３１６の逆回転方向に順に励磁される
ように出力される。以上でこのブレーキ制御ルーチンの
一回の実行が終了する。

【０１０４】本実施形態においては、第１モータ電圧信
号が、複数のコイル３１８をロータ３１６の正回転方向
に順に励磁するための信号と、複数のコイル３１８をロ
ータ３１６の逆回転方向に順に励磁するための信号とか
ら構成されているが、先の信号のみが「第１励磁信号」
に相当する。

【０１０５】また、本実施形態においては、第２モータ
電圧信号が、ブレーキ操作の解除を原因として出力され
る場合と、ブレーキクリアランスの消滅に起因した変化
が制動トルクＴに生じる可能性があることを原因として
出力される場合とがある。前者の場合には、モータ３１
２が逆転させられて押圧ロッド３４０がディスク３３０
に対して後退させられるのに対して、後者の場合には、
モータ３１２が正転状態のまま減速させられる。よっ
て、後者の場合に出力される第２モータ電圧信号のみ
が、「第２励磁信号」に相当する。

【０１０６】その後、このブレーキ制御ルーチンが何回
か実行され、その結果、図１８のＳ１２１ないしＳ１２
３の実行が何回か繰り返され、そのうちに、実加圧力Ｆ
の立ち上がりエッジが発生したと仮定すると、Ｓ１２２
の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２４以下に移行する。

【０１０７】Ｓ１２４においては、衝突緩和制御中フラ
グがＯＮにされ、その後、Ｓ１２５において、モータ制
御モードとしてモータ逆転モードが設定される。続い
て、Ｓ１２６において、モータ制御電圧Ｅが設定され、
Ｓ１２７において、衝突緩和制御時間Δτが設定され
る。それらモータ制御電圧Ｅおよび衝突緩和制御時間Δ
τは、図２０または図２１に示す関係に従い、前記演算
された目標加圧力Ｆ^*と、前記入力されたモータ回転速
度Ｎとに基づいて設定される。以上で本ルーチンの一回
の実行が終了する。

【０１０８】その後、図１７のＳ１０６において、出力
処理が実行されれば、今回はモータ逆転モードが設定さ
れているため、モータ３１２に第２モータ電圧信号（こ
れが「第２励磁信号」の一例である）が、前記演算され
たモータ制御電圧Ｅの下、複数のコイル３１８がロータ
３１６の逆回転方向に順に励磁されるように出力され
る。今回の場合には、その第２モータ電圧信号の出力に
先立ち、ロータ３１６が正転させられている。したがっ
て、ロータ３１６はその慣性により、正転し続けようと
する。よって、ロータ３１６は、ブレーキ操作の解除時
とは異なり、正転から逆転に転じることはなく、正転の
回転速度が減少するのみであり、その結果、ブレーキパ
ッド３２２ａ，３２２ｂがディスク３３０に適当に小さ
な速度で衝突することとなる。したがって、本実施形態
によれば、ブレーキクリアランスの消滅に起因した変化
が制動トルクＴに生ずることが抑制され、一連のブレー
キ操作の初期においてブレーキ操作フィーリングが悪化
することが抑制される。

【０１０９】その後、再度、ブレーキ制御ルーチンが実
行され、それのＳ１０５において、図１８のモータ制御
電圧演算ルーチンが実行されると、Ｓ１２１において、
衝突緩和制御の実行中であるか否かが判定される。今回
は、衝突緩和制御中フラグがＯＮにされているため、判
定がＹＥＳとなり、Ｓ１２８において、前記設定された
衝突緩和制御時間Δτが経過したか否かが判定される。
今回は経過してはいないと仮定すれば、判定がＮＯとな
り、直ちに本ルーチンの一回の実行が終了するが、今回
は経過したと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２
９において、衝突緩和制御中フラグがＯＦＦにされる。

【０１１０】したがって、その後、図１７のＳ１０６が
実行されれば、今回は、衝突緩和制御中フラグがＯＦＦ
にされており、このことは、モータ逆転モードの設定が
解除されたことを意味するため、モータ３１２への第２
モータ電圧信号の出力が停止させられる。

【０１１１】その後、図１８のモータ制御電圧演算ルー
チンが実行されれば、Ｓ１２１の判定はＮＯ、Ｓ１２２
の判定もＮＯとなり、Ｓ１２３において、図１９の基本
制御ルーチンが実行される。モータ３１２が、一連のブ
レーキ操作の開始直後と同じ状態で制御されることにな
るのである。

【０１１２】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ＥＣＵ３００が「コントローラ」を構成
し、ＥＣＵ３００のうち図１８のＳ１２３を実行する部
分がモータ駆動力センサ３０４と共同して「第１励磁信
号供給部」を構成し、同図のＳ１２１，Ｓ１２２，Ｓ１
２４ないしＳ１２９を実行する部分がモータ回転速度セ
ンサ３０６と共同して「第２励磁信号供給部」を構成し
ているのである。

【０１１３】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本
発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決
手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めと
して、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を加え
た形態で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である電動式ブレーキ装
置の全体構成を示す系統図である。

【図２】図１における電動式ドラムブレーキを示す正面
図である。

【図３】図２におけるシュー拡張アクチュエータを拡大
して示す正面図である。

【図４】図１のＥＣＵのコンピュータにより実行される
ブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】上記コンピュータにより実行される制御ゲイン
決定ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】上記コンピュータにより実行される参照値決定
ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】一連のブレーキ操作の初期において制御ゲイン
を変化させない場合にブレーキ操作フィーリングが悪化
する様子の一例を示すグラフである。

【図８】図５の制御ゲイン決定ルーチンにより、一連の
ブレーキ操作の初期において制御ゲインｋが時間と共に
変化させられる様子を示すグラフである。

【図９】図２の電動式ドラムブレーキにおける実駆動力
Ｄと実加圧力Ｆとの関係を説明するためのグラフであ
る。

【図１０】図４のＳ４の詳細を目標加圧力演算ルーチン
として示すフローチャートである。

【図１１】図４のＳ５の詳細をモータ制御電圧演算ルー
チンとして示すフローチャートである。

【図１２】上記第１実施形態の効果を説明するためのグ
ラフである。

【図１３】本発明の第２実施形態である電動式ブレーキ
装置のＥＣＵのコンピュータにより実行される参照値決
定ルーチンを示すフローチャートである。

【図１４】本発明の第３実施形態である電動式ブレーキ
装置の全体構成を示す系統図である。

【図１５】図１４における電動式ディスクブレーキを示
す部分断面正面図である。

【図１６】図１４におけるモータ回転速度センサを拡大
して示す正面図である。

【図１７】図１４のＥＣＵのコンピュータにより実行さ
れるブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１８】図１７のＳ１０５の詳細をモータ制御電圧演
算ルーチンとして示すフローチャートである。

【図１９】図１８のＳ１２３の詳細を基本制御ルーチン
として示すフローチャートである。

【図２０】図１８のモータ制御電圧演算ルーチンが使用
するモータ回転速度と目標加圧力とモータ制御電圧と衝
突緩和制御時間との関係の一例を示すグラフである。

【図２１】図１８のモータ制御電圧演算ルーチンが使用
するモータ回転速度と目標加圧力とモータ制御電圧と衝
突緩和制御時間との関係の別の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１０電動式ドラムブレーキ１２ブレーキペダル１４ブレーキ操作値センサ１８，３０４モータ駆動力センサ２０，３０８電子制御ユニットＥＣＵ２０４ドラム２１６ａ，２１６ｂブレーキライニング２５１，３１２ＤＣモータ３００電動式ディスクブレーキ３０６モータ回転速度センサ３１４ステータ３１６ロータ３１８コイル３３０ディスク３３２ａ，３３２ｂブレーキパッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相澤博昭愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシン精機株式会社内Ｆターム(参考） 3D046 CC06 EE01 HH02 HH52 JJ00 LL14 5H115 PA01 PI16 QE10 QI07 QN03 QN12 QN22 QN23 QN24 SJ13 TO12 TO23 TO30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者により操作されるブレーキ操作部材
と、そのブレーキ操作部材の操作値を検出するブレーキ操作
値センサと、電力により駆動されるモータの駆動力により摩擦材を、
車輪と共に回転する回転体に押し付け、それにより、そ
の回転体に制動トルクを発生させ、その発生させられた
制動トルクにより車輪を制動するブレーキであって、一
連のブレーキ操作の開始前には前記摩擦材が前記回転体
に接触しない不接触状態にあり、その開始後に回転体に
接触する接触状態に移行するものと、前記ブレーキ操作部材の操作値と前記モータに供給され
る信号との間に予め定められた関係に従い、かつ、前記
ブレーキ操作値センサにより検出されたブレーキ操作値
に基づき、モータを制御するコントローラとを含む電動
式ブレーキ装置において、前記コントローラに、前記摩擦材の不接触状態から接触
状態への移行に起因する前記制動トルクの変化が生じる
可能性がある期間からその可能性がない期間に移行する
のに応じて、同じブレーキ操作値に対応する前記モータ
の駆動力と作動速度との少なくとも一方が増加するよう
に前記ブレーキ操作値と前記モータに供給される信号と
の関係を変化させる関係変化部を設けたことを特徴とす
る電動式ブレーキ装置。
【請求項２】前記関係変化部が、同じブレーキ操作値に
対応する前記モータの駆動力と作動速度との少なくとも
一方が増加するように前記ブレーキ操作値と前記モータ
に供給される信号との関係を変化させる時期を、前記摩
擦材の摩耗量に追従して変化させる時期変化手段を含む
請求項１に記載の電動式ブレーキ装置。
【請求項３】前記関係変化部が、前記モータの駆動力で
あるかまたはそれに関連する量であるモータ駆動力関連
量と、そのモータ駆動力関連量の時間的変化勾配との少
なくとも一方に基づいて前記ブレーキ操作値と前記モー
タに供給される信号との関係を変化させる関係変化手段
を含む請求項１または２に記載の電動式ブレーキ装置。
【請求項４】前記モータが、相対回転可能なロータおよ
びステータと、そのロータの回転軸線まわりに並んだ複
数のコイルとを有するとともに、それら複数のコイルが
正回転方向に順に励磁されれば、モータが前記摩擦材を
前記回転体に接近させる向きの力が増加する一方、それ
ら複数のコイルが逆回転方向に順に励磁されれば、モー
タが摩擦材を回転体から離間させる向きの力が増加する
ものであり、前記コントローラが、ブレーキ操作値の増加中であっ
て、前記可能性がない期間のうち前記可能性がある期間
に先行する部分において、前記可能性がない期間におい
て利用されるものとして予め定められた前記関係に従
い、かつ、前記ブレーキ操作値センサにより検出された
ブレーキ操作値に基づき、前記モータにそれの複数のコ
イルを正回転方向に順に励磁するための第１励磁信号を
供給する第１励磁信号供給部を含み、前記関係変化部が、前記可能性がある期間において、予
め定められた時間の間、モータにそれの複数のコイルを
逆回転方向に順に、予め定められた電力で励磁するため
の第２励磁信号を供給する第２励磁信号供給部を含む請
求項１に記載の電動式ブレーキ装置。
【請求項５】前記第２励磁信号供給部が、前記時間と前
記電力との少なくとも一方を、前記ブレーキ操作値また
はそれに関連する量と、前記モータの回転速度またはそ
れに関連する量との少なくとも一方に基づいて設定する
設定手段を含む請求項４に記載の電動式ブレーキ装置。
【請求項６】前記コントローラが、さらに、 (a) 前記ブレーキ操作部材の操作速度が基準値以上であ
る急ブレーキ操作時に前記関係変化部が作動することを
禁止する作動禁止部と、 (b) 急ブレーキ操作時に、その急ブレーキ操作時に利用
されるものとして予め定められた前記関係に従い、か
つ、前記ブレーキ操作値センサにより検出されたブレー
キ操作値に基づき、前記モータを制御する急ブレーキ操
作時制御部とを含む請求項１ないし５のいずれかに記載
の電動式ブレーキ装置。